摘要：提出一種基于激光傳感器智能車的檢測(cè)坡道方案，介紹了該方案的硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)。根據(jù)分析結(jié)果，該方案對(duì)于坡道的識(shí)別比較靈敏，可靠性較高，并且能夠提前檢測(cè)到坡道，時(shí)提前量的大小可以進(jìn)行調(diào)整。
關(guān)鍵詞：激光傳感器；智能車；坡道檢測(cè)；靈敏度；可靠性

基于激光傳感器智能車，利用單個(gè)水平照射的激光傳感器，有效地檢測(cè)坡道信息，并針對(duì)坡道做出相應(yīng)的控制方案。由于該車模是自動(dòng)循跡的，因此對(duì)賽道信息的依靠程度比較高，對(duì)傳感器的精度和抗干擾能力要求也比較高。激光傳感器通過(guò)調(diào)制發(fā)射避免了自然光對(duì)其造成的影響，提高了抗干擾能力。激光傳感器相比于紅外傳感器在作用距離方面要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)先，因此前瞻距離較大，大大提升了控制效果，而且激光傳感器的接收電路能直接得到二值化后的結(jié)果，省去了中間模數(shù)轉(zhuǎn)換和二值化的過(guò)程，采集到的信號(hào)返回給單片機(jī)直接是0和1，減少了單片機(jī)的工作量，提高單片機(jī)的整體運(yùn)算速度。但激光傳感器也存在不能克服的問題，正是因?yàn)榧す獾淖饔镁嚯x遠(yuǎn)，也就出現(xiàn)了難以檢測(cè)坡道信息的問題。

1 問題描述
激光傳感器的智能車在上坡時(shí)，由于光作用距離的變化以及坡面對(duì)光的反射，會(huì)產(chǎn)生干擾信號(hào)，導(dǎo)致激光傳感器無(wú)法正常識(shí)別黑線的位置，最終使車模無(wú)法通過(guò)坡道。針對(duì)這一問題，目前已有多種解決方案，這些方案大體上可以分為兩類，一類是盲過(guò)法，另一類是非盲過(guò)法。非盲過(guò)法過(guò)程如下：首先由紅外傳感器采集數(shù)據(jù)，然后對(duì)所采得的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，此時(shí)在黑線附近采得的數(shù)據(jù)會(huì)比干擾信號(hào)高，再經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的濾波，就能很容易判斷出黑線的位置。但這種方法需要模數(shù)轉(zhuǎn)換，而且需要紅外傳感器的參與，還需要設(shè)定閾值進(jìn)行二值化來(lái)判斷黑線位置，硬件實(shí)現(xiàn)和算法過(guò)程都較為復(fù)雜，且占用較多單片機(jī)的資源。盲過(guò)法過(guò)程如下：首先由某種坡道傳感器檢測(cè)坡道，一旦檢測(cè)到立即屏蔽激光傳感器，利用上一時(shí)刻傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行估算，當(dāng)坡道傳感器檢測(cè)到車模已經(jīng)通過(guò)坡道時(shí)，立即打開激光傳感器，車模進(jìn)入正常行駛狀態(tài)。盲過(guò)法相比與非盲過(guò)法，主要問題是盲目性太大，但因?yàn)橘惖郎系钠碌来蠖鄶?shù)都在直道上，所以影響不會(huì)很大，也可以通過(guò)再加一排紅外傳感器或者作用距離比較近的激光傳感器來(lái)克服這個(gè)缺陷。本文主要以盲過(guò)法為例進(jìn)行介紹。

2 單激光管坡道檢測(cè)方案
2．1 硬件設(shè)計(jì)
激光傳感器的工作原理如圖1所示，當(dāng)發(fā)射管發(fā)射的激光照射到賽道的白色部分時(shí)，大量光線經(jīng)過(guò)漫反射被反射回去，接收管接收到光線，傳送到單片機(jī)的數(shù)據(jù)為0，當(dāng)激光照射到賽道的黑色部分時(shí)，大量光線被吸收，接收管沒有接收到光線．傳送到單片機(jī)的數(shù)據(jù)為1。